用于毫米波的大孔径宽带增透膜硅透镜
天体物理仪器与方法
2014-03-24 v1 光学
摘要
用于亚毫米和毫米波天体物理学的低温探测器阵列规模的增加，导致了对大孔径、高折射率、低损耗低温折射光学元件的需求。硅具有 n = 3.4、低损耗和相对较高的热导率，是用于这些目的的近理想材料，但需要具有宽带宽、低损耗、低反射率以及匹配热膨胀系数的增透膜（AR）。我们提出了一种用于曲面硅光学元件的增透膜，该膜由使用定制三轴硅切割机在透镜表面切割的亚波长特征构成。这些特征构成了一种表现为简单电介质涂层的超材料。我们制造并镀膜了直径高达 33.4 cm 的硅透镜，其涂层优化用于 125-165 GHz 之间。我们的设计将入射角高达 30 度时的平均反射率降低至百分之几，且具有低交叉极化。我们描述了这些涂层的设计、公差、制造和测量，并展示了硅在毫米波长下于低温和室温时的光学性质测量结果。这种涂层和透镜制造方法适用于从厘米到亚毫米的波长，并可用于制造具有超过倍频程带宽的涂层。
引用
@article{arxiv.1307.4715,
title = {Large-aperture wide-bandwidth antireflection-coated silicon lenses for millimeter wavelengths},
author = {R. Datta and C. D. Munson and M. D. Niemack and J. J. McMahon and J. Britton and E. J. Wollack and J. Beall and M. J. Devlin and J. Fowler and P. Gallardo and J. Hubmayr and K. Irwin and L. Newburgh and J. P. Nibarger and L. Page and M. A. Quijada and B. L. Schmitt and S. T. Staggs and R. Thornton and L. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.4715},
year = {2014}
}
备注
submitted to Applied Optics